Введение
Задачей курсового проекта является развитие и закрепление навыков само-стоятельной работы при решении конкретной задачи, овладение методикой ра-счета и конструирования изделий ЭАВТ.
Цель курсового проекта – научиться использовать нормативно-техническую документацию при разработке изделия, ознакомиться с порядком построения, изложения и оформления конструкторской документации, а также в проектировании цифрового устройства.
Мини-автомат световых эффектов предназначен для создания световых эффектов, представляет собой « световую линейку ». Данный прибор может использоваться в автомобиле, квартире для игры со светом.
Режим работы данного автомата выбирается автоматически, что не утомляет глаза повторением одной и той же комбинации цветов и становиться интересной игрушкой.
Раннее была изготовлена подобная игрушка «световая линейка», но режим ее работы представлял собой поочередное мелькание светодиодов, например, слева направо.
Недостатком мини-автомата световых эффектов является сравнительно большой потребляемый ток (максимально около 320 мА). Это связано с тем, что светодиоды имеют приемлемую яркость свечения лишь при токе порядка 20 мА через переход.
Наше проектируемое устройство будет выполнятся на цифровой основе с использованием логических элементов, так как в данном устройстве задается определенный такт мелькания светодиодов, а также автоматический выбор последовательности мелькания.
1. Расширенное техническое задание
Наименование изделия: мини – автомат световых эффектов.
Назначение изделия: мини – автомат световых эффектов используют для получения «игры» света с помощью линейки светодиодов.
Состав изделия:
- основной модуль А1;
- модуль индикации А2.
Технические требования:
-
условия эксплуатации:
температура, 0С -10 … +35;
-
портативная аппаратура;
-
транспортирование любыми видами транспорта в упакованном виде;
-
для защиты от помех использовать заземление и экранирование;
- потребляемый ток, мА 320;
- напряжение питания, В 9…12.
Требования по надежности:
- наработка на отказ, тыс.часов 5-20;
- интенсивность отказа, ч-1 10-5-10-8;
- гарантийный срок, год 1.
Конструктивные требования:
-
использовать интегральную и дискретную элементную базу;
-
форма и размеры конструкции определить в процессе проектирования;
-
использовать печатный и объемный монтаж;
-
органы коммутации и индикации вынести на панель;
-
окраска - любой цвет.
Ориентировочная номенклатура конструкторской документации:
- схема электрическая принципиальная – А2;
-
сборочный чертеж печатной платы – А2;
-
сборочный чертеж блока – А1;
-
плата, спецификация – А4;
-
автомат световых эффектов, спецификация – А4;
-
перечень элементов схемы электрической принципиальной – А4;
- таблица соединений – А4.
2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ,
ОЦЕНКА ЕЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
2.1 Сравнительный анализ аналогов
При проведении поиска аналогов проектируемого устройства был найден следующий аналог: - автомат световых эффектов [2].
Данный автомат световых эффектов представляет собой небольшой блок к которому подключается гирлянда из светодиодов. Он выполнен на микросхемах серии К176. Также в аналоговом устройстве присутствует генератор частоты выполненный на микросхеме К176ИЕ12, за счет которого мы получаем мелькание света с определенной частотой. Генератор тактовых частот в проектируемом устройстве выполнен на микросхеме К561ЛН2, данный вид микросхем имеет малый потребляемый ток по сравнению с серией микросхем аналога.
Главное отличие проектируемого устройства от аналога это наличие встроенной индикации, что не наблюдается в аналоговом устройстве.
Оба устройства питаются от дополнительного источника питания (аккумулятора или блока питания). У аналога напряжение питания 4,5…12В, а у проектируемого устройства 9…12В.
Недостатки: у данных приборов имеется один большой недостаток, это большой потребляемый ток. Величина потребляемого тока зависит от количества используемых световых индикаторов. Можно сделать вывод, что величина потребляемого тока у проектируемого устройства меньше чем у аналога. У аналога используется от 5 до 16 светодиодов, потребляемый ток равен 420мА. У проектируемого устройства: светодиодов – 8, а потребляемый ток – 320мА.
По проведенному анализу можно сказать, что аналог мало чем отличается от проектируемого устройства только расположением индикации.